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2024届高考化学一轮复习限时训练：《化学物质及其变化》专题17
1.水体中的局部氮循环如下图所示，其中含氮物质转化方向与水深有关。下列说法正确的是
A. 若氨态氮与亚硝态氮反应生成1molN ，转移6mole－
2
B. 反硝化过程中，含N物质都被还原
C. 图中涉及的反应有部分反应没有发生电子转移
D. 不同水深含氮物质转化方向不同，一定与水压有关
答案：B
解析：A．氨态氮与亚硝态氮可以转化为氮气，根据得失电子守恒，反应方程式是NH+ NO
＝
N↑+2H O，N元素由－3价上升到0价，又由+3价下降到0价，生成1molN ，转移3mole－，故A
2 2 2
错误；
B．由图中转化关系可知，反硝化过程中含N物质化合价均降低，被还原，故B正确；
C．由图中转化关系可知，图中涉及的反应，元素化合价都发生了变化，故均为氧化还原反应，
都发生了电子的转移，故C错误；
D．表层水中氧气浓度大，含氮物质转化以硝化过程为主，发生氧化反应；底层水中氧气浓度
小，含氮物质转化以反硝化过程为主，发生还原反应，所以不同水深含氮物质转化方向不同，可能
与溶氧量有关，和水压无关，故D错误；
2．对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是
粒子组 判断和分析
A Fe2+、NH、SO、 [Fe(CN) ]3－ 能大量共存，粒子间不反应
6
B H+、Na+、Cl－、MnO 能大量共存，粒子间不反应
不能大量共存，因发生反应：Al3+＋
C Na+、Al3+、Cl－、NH ∙HO
3 2 4NH ∙HO＝AlO＋4NH＋2HO
3 2 2
不能大量共存，因发生反应：2H+＋SO S↓
D H+、K+、SO 2 ＝
2 、SO ＋SO ↑＋HO
2 2
答案：D
解析：A．Fe2+与[Fe(CN) ]3－反应产生蓝色沉淀，不能大量共存，故A错误。
6
B．Cl－被酸性MnO B错误。
氧化生成氯气，不能大量共存，故
C．Al3+与NH ∙HO反应生成的Al(OH) 不能溶于氨水，故C错误。
3 2 3
D．H=与SO 2H+＋SO S↓＋SO ↑＋HO，故D正确。
2 反应方程式为 2 ＝ 2 23．某溶液中可能存在K+、Al3+、Fe2+、NH、NO CO SO中的几种离子，且存在的各离子的物
、 、
质的量相等，某同学对该溶液进行如下实验：
下列判断正确的是
A．原溶液中一定不存在K+
B．白色沉淀可能是Al(OH)
3
C．气体A一定是CO，气体B一定是NH
2 3
D．原溶液中一定存在Al3+、Fe2+、NO NH
、
答案：A
解析：溶液与过量稀盐酸反应生成气体A，则溶液中可能含有HCO Fe2+、NOHCO Fe2+不能
或 ( 与
共存)；溶液Ⅰ与过量氢氧化钡反应生成气体B和有色沉淀，则原溶液中一定含Fe2+、NH、NO
，一定
HCO Ⅱ与适量二氧化碳反应生成白色沉淀，则该白色沉淀可能为碳酸钡和氢氧化铝中的一种
不含 ；溶液
或两种，由存在的各离子的物质的量相等及电荷守恒可知，原溶液中一定不含K+、Al3+、一定含
SO。由上述分析可知，原溶液中一定含Fe2+、NH、NO SO，一定不含K+、Al3+、HCO
、 ，白色沉淀为碳酸钡，
A为NO，气体B为氨气，有色沉淀为Fe(OH) ，故A正确。
气体 3
4．用酸性KMnO 溶液处理硫化亚铜(Cu S)和二硫化亚铁(FeS )的混合物时，发生反应：
4 2 2
Ⅰ：MnO Cu S＋H+→Cu2+＋SO＋Mn2+＋HO (未配平)
＋ 2 2
Ⅱ：MnO FeS＋H+→Fe3+＋SO＋Mn2+＋HO (未配平)
＋ 2 2
下列说法正确的是
A．反应Ⅰ中Cu S既是氧化剂又是还原剂
2
B．反应Ⅰ中每生成1mol SO，转移电子的物质的量为10 mol
C．反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3
D．若反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的KMnO 的物质的量相同，则反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的还原剂的
4
物质的量之比为2∶3
答案：B
解析：A．反应Ⅰ中Cu S中Cu的化合价从＋1升高到＋2价，S的化合价从－2升高到＋6，
2
Cu S只是还原剂，故A错误。
2
B．反应Ⅰ中每生成1 mol SO，2 molCu2+失去2 mol 电子，1 molS2-失去8 mol 电子，总共转
移电子的物质的量为10 mol 电子，故B正确。
C．根据电子守恒由反应Ⅱ得出，氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶1，故C错误。
D．若反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的KMnO 的物质的量相同，则反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的还原剂的
4
物质的量之比为3∶2，故D错误。
5.下列离子方程式不正确的是A．锂离子电池的负极反应：LiC －xe-＝xLi+＋C
x y y
B．向CuCl 溶液中滴加过量氨水：Cu2++2NH·H O＝Cu(OH) ↓+2NH
2 3 2 2
C．1.5mol·L－1100mL的FeBr 溶液中通入3.36L(标况)Cl ：2Fe2+＋2Br－＋2Cl＝2Fe3+＋4Cl－＋
2 2 2
Br
2
D．调节pH=5(常温)，向ZnSO 溶液中加入适量KMnO 溶液(还原产物MnO )除去少量杂质
4 4 2
Fe2+：3Fe2++MnO O＝3Fe(OH) ↓+MnO↓+5H+。
+7H2 3 2
答案：B
解析：A．原电池负极发生氧化反应，失电子，故锂离子电池的负极反应: Li Cy－xe－＝xLi+
x
+Cy， A正确；
B．向CuCl 溶液中滴加过量氨水反应生成[Cu(NH )]2＋；故为Cu2++4NH∙HO＝[Cu(NH )]2＋
2 3 4 3 2 3 4
＋4HO，B错误；
2
C．用K [Fe(CN)6]溶液检验Fe2+反应生成KFe[Fe(CN) ]，故为K+＋Fe2+＋[Fe(CN) ]3－＝
3 6 6
KFe[Fe(CN) ]↓，C正确；
6
D．KMnO 溶液(还原产物MnO )将Fe2+氧化成Fe3+转化成Fe(OH) ，故为3Fe2+＋MnO O＝
4 2 3 ＋7H2
3Fe(OH) ↓+MnO↓+5H+，D正确。
3 2
6.下列离子方程式书写正确的是
A．铜与稀硝酸反应：Cu＋4H+＋2NO Cu2+＋2NO ↑＋2HO
＝ 2 2
B．NaSO 溶液和稀硫酸混合：SO 2H+＝S↓＋SO ↑＋HO
2 2 3 2 ＋ 2 2
C．向饱和碳酸钠溶液中通入过量CO：CO CO＋HO＝2HCO
2 ＋ 2 2
D．将NaOH溶液和HC O 溶液等体积等浓度混合：2OH－＋HC O＝C O HO
2 2 4 2 2 4 2 ＋2 2
答案：B
解析：A．铜与稀硝酸反应生成NO，离子方程式为3Cu+8H++2NO 2++2NO↑+4HO，A错误；
=3Cu 2
B．NaSO 溶液和稀硫酸反应生成二氧化硫、硫单质和水，离子方程式为SO 2H+＝S↓＋SO ↑
2 2 3 2 ＋ 2
＋HO，B正确；
2
C．向饱和碳酸钠溶液中通入过量CO 生成碳酸氢钠，碳酸氢钠溶解度小析出，离子方程式为
2
2Na++CO +H O＝2NaHCO ↓，C错误；
+CO2 2 3
D．草酸是二元弱酸，将NaOH溶液和HC O 溶液等体积等浓度混合生成OH−＋HC O＝
2 2 4 2 2 4
HC O＋HO，D错误；
2 2
7．将“84”消毒液和洁厕灵同时使用会发生反应：Na37ClO＋2H35Cl＝NaCl＋Cl↑＋HO。下列
2 2
有关说法中正确的是
A. 该反应生成Cl 的摩尔质量为70g∙mol-1
2
B. 35Cl和37Cl所含中子数之比为35∶37
C. 该反应中，体现了HCl的酸性和氧化性
D. 该反应涉及的物质中有4种物质含共价键
答案：D解析：A．反应中次氯酸钠中氯元素化合价降低、HCl中部分氯元素化合价升高，两者反应生
成氯气，则该反应生成Cl 的摩尔质量为72g∙mol-1，A错误；
2
B．核素的表示方法为：元素符号左下角为质子数，左上角为质量数；35Cl和37Cl所含中子数
之比为(35－17)∶(37－17)＝9∶10，B错误；
C．反应HCl中部分氯元素化合价升高，体现出还原性，C错误；
D．该反应涉及的物质中次氯酸钠、氯化氢、氯气、水，共4种物质含共价键，D正确；
8．常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 0.1 mol·L-1KNO 溶液中：Cu2+、NH、Cl-、SO
3
B. 澄清透明的溶液中：Fe3+、Mg2+、SCN-、Br-
C. 使酚酞变红色的溶液中：Ba2+、A13+、ClO、Cl－
D. 水电离的c(H+)=1×10-12mol·L-1的溶液中：Na+、K+、I-、NO
答案：A
解析：A．各离子间互不反应，可以大量共存，故A正确；
B．Fe3+、SCN－离子之间结合生成络离子，不能大量共存，故B错误；
C．使酚酞变红色的溶液，显碱性，A13+与OH－不能大量共存，故C错误；
D．水电离的c(H+)=1×10-12mol·L-1的溶液，水的电离被抑制，溶液可能是强酸性或强碱性，当
溶液为强酸性时，I-、NO +发生氧化还原反应，不能大量共存，故D错误；
和H
9．秋冬季节是雾霾的高发时间，某实验小组收集了所在地区的雾霾，经处理后得试样溶液，
溶液中可能含有的离子有Na+、NH、Mg2+、Al3+、SO、NO Cl－。某同学设计了如下实验：
、
步骤 实验操作 实验现象
取试样溶液于锥形瓶中，滴加过量的Ba(OH) 溶 有无色气体a、白色沉淀
① 2
液，微热，充分反应后过滤 b生成
② 将上述无色气体a通过湿润的红色石蕊试纸 试纸变蓝
③ 往白色沉淀b上滴加稀盐酸 沉淀部分溶解
④ 取步骤①过滤后的滤液，通入CO 有白色沉淀生成
2
根据以上实验操作与现象，该同学得出的结论错误的是
A．通过步骤①③可确定试样溶液中肯定存在Mg2+、SO
B．上述实验中不能确定的阴离子有NO Cl－
、
C．可通过焰色反应鉴别试样溶液中是否存在Na+
D．步骤④的实验说明试样溶液中还含有Al3+
答案：D
解析：根据实验①滴加过量的Ba(OH) 溶液，微热，充分反应后过滤，有无色气体a、白色沉
2
淀b生成，实验②将上述无色气体a通过湿润的红色石蕊试纸，试纸变蓝，说明有NH；实验①产
生白色沉淀可能是Mg(OH) ，也可能是BaSO，实验③往白色沉淀b上滴加稀盐酸，沉淀部分溶解，
2 4
说明沉淀是Mg(OH) 和BaSO，故有Mg2+和SO ，实验①加入过量的Ba(OH)
2 4 。④取步骤①过滤后的滤液，通入CO2 2溶液，白色沉淀一定含有BaCO ，可能含有Al(OH) ，故原溶液中可能有Al3+；
3 3
A．根据分析可知实验①产生白色沉淀可能是Mg(OH) ，也可能是BaSO，实验③往白色沉淀
2 4
b上滴加稀盐酸，沉淀部分溶解，说明沉淀是Mg(OH) 和BaSO，故有Mg2+和SO，故A正确；
2 4
B．上述实验肯定存在的有Mg2+、SO、NH、Al3+，不能确定是否有阴离子NO Cl－，故B正确；
、
C．Na+的焰色反应产生黄色火焰，可通过焰色反应鉴别试样溶液中是否存在Na+，故C正确；
D．取步骤①过滤后的滤液，通入CO，实验①加入过量的Ba(OH) 溶液，白色沉淀一定含有
2 2
BaCO ，可能含有Al(OH) ，故原溶液中可能有Al3+，故D错误；
3 3
10．下列条件下的化学反应，相应的离子方程式一定正确的是
A．将2.24LCO 通入500mL0.3mol·L－1的NaOH溶液中：2CO＋3OH－＝CO HCO HO
2 2 ＋ ＋ 2
B．向NH Fe(SO ) 溶液中加入少量NaOH溶液：NH＋OH－＝NH ∙HO
4 4 2 3 2
C．1L1mol·L－1FeBr 溶液与一定量氯气反应转移的电子数为2×6.02×1023时，反应的离子方程
2
式为2Fe2+＋2Br－＋2Cl＝2Fe3+＋Br ＋4Cl－
2 2
D．向Ca(ClO) 溶液通入少量SO ：Ca2+＋2ClO－＋SO ＋HO＝CaSO↓＋2HClO
2 2 2 2 3
答案：C
解析：A．没有明确是否为标准状况，2.24LCO 的物质的量不一定是0.1mol，A错误；
2
B．向NH Fe(SO ) 溶液中加入少量NaOH溶液，OH－先与Fe3+反应，反应的离子方程式为
4 4 2
Fe3+＋3OH－＝Fe(OH) ↓，B错误；
3
C．1L1mol·L－1FeBr 溶液与一定量氯气反应转移的电子数为2×6.02×1023时，说明消耗的氯气
2
为1mol，还原性Fe2+＞Br－，1molFe2+、1molBr-被氧化，反应的离子方程式为2Fe2+＋2Br－＋2Cl＝
2
2Fe3+＋Br ＋4Cl－，C正确；
2
D．次氯酸具有强氧化性，会将亚硫酸钙氧化为硫酸钙，两者不能同时生成，D错误；
11．结晶水合物X由六种元素组成，某学习小组按如下流程进行实验：
已知：
①第一步反应中元素价态没有发生变化；
②气体E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色；
③溶液D中含有三种正盐，其中一种即为溶液H中的唯一溶质，另一种盐M在高温灼烧时可
得到相同物质的量的三种产物：红棕色G和两种组成元素相同的氧化物。
(1)X的组成中，非金属元素有___________，X的化学式___________。
(2)盐M高温分解生成三种氧化物的化学方程式____________________________________。
(3)沉淀F和次氯酸钠、浓氢氧化钠反应可以制备一种能净水的钠盐，请写出该反应的离子方程式_________________________________________________。
(4)溶液D在空气中敞口放置一段时间后，请设计实验检验溶液D中可能存在的金属阳离子：
___________。
答案：(1)C、H、O、N K Fe(CN) ∙HO (2)2FeSO ===Fe2O＋SO ↑＋SO ↑
3 5 2 4 3 2 3
(3)Fe(OH) ＋2ClO－＋2OH－＝FeO＋2Cl－＋2HO
2 2
(4)检验钾离子：用铂丝蘸取少量样品在酒精灯火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃片观察到紫色火焰
则有钾离子；检验亚铁离子：取少量样品于试管中，滴加酸性高锰酸钾溶液，若紫色褪去，或加铁
氰化钾出现蓝色沉淀则含有亚铁离子检验三价铁离子：取少量样品于试管中，滴少量KSCN溶液，
若溶液出现血红色，则含有三价铁离子
解析：气体A和CuO反应生成气体B能使澄清石灰水变浑浊，则气体A是CO，气体B是
CO，白色固体C是CaCO ，则n(C元素)＝n(CO)＝n(CO)＝＝0.05mol；红棕色固体G是沉淀F经
2 3 2
灼烧得到，则G是Fe O，其物质的量n(Fe O)＝＝0.005mol，n(Fe元素)＝2×＝0.01mol，气体E能
2 3 2 3
使湿润的红色石蕊试纸变蓝，E为氨气，物质的量n(N元素)= n(NH )＝＝0.05mol；第一步反应中元
3
素价态没有发生变化，且溶液D中含有三种正盐，则D中含有SO，D能与KOH反应生成氨气，
则D中含有NH，其中一种即为溶液H中的唯一溶质，则H为含KSO ， D中另一种盐M在高温
2 4
灼烧时可得到相同物质的量的Fe O 和两种组成元素相同的氧化物应为SO 、SO ，n(Fe元素)：n(S
2 3 2 3
元素)=1∶1，则正盐M为FeSO ，则F是Fe(OH) ，所以D中的三种正盐分别是：KSO 、
4 2 2 4
(NH )SO 、FeSO ；结晶水合物X由六种元素组成，则X中含有H、O、K、Fe、N、C元素，且
4 2 4 4
n(C元素)∶n(Fe元素)∶n(N元素)＝0.05mol∶0.01mol∶0.05mol=5∶1∶5，则为Fe(CN)离子，则n(K元
素)=0.03mol， m(HO)＝3.21g－m(C元素)－m(Fe元素)－m(N元素)－m(K元素)＝3.21g－0.6g－
2
0.56g－0.7g－1.17g＝0.18g，n(H O)＝0.01mol，所以X的化学式为KFe(CN) ∙HO。据此作答。
2 3 5 2
(1)根据分析，X中含有H、O、K、Fe、N、C元素，非金属元素有H、O、N、C；X的化学式
为KFe(CN) ∙HO；
3 5 2
(2)根据分析，M是FeSO ，受热分解可得到相同物质的量的三种产物，方程式为：
4
2FeSO ===Fe2O＋SO ↑＋SO ↑；
4 3 2 3
(3)根据分析，沉淀F为Fe(OH) ，与次氯酸钠、浓氢氧化钠反应可以制备一种能净水的钠盐为
2
高铁酸钠，反应的离子方程式为：Fe(OH) ＋2ClO－＋2OH－＝FeO＋2Cl－＋2HO；
2 2
(4)根据分析，溶液D 中的三种正盐分别是：KSO 、(NH )SO 、FeSO ，在空气中敞口放置一
2 4 4 2 4 4
段时间后，Fe2+可能会部分或全部被氧化为Fe3+。检验钾离子：用铂丝蘸取少量样品在酒精灯火焰
上灼烧，透过蓝色钴玻璃片观察到紫色火焰则有钾离子；检验亚铁离子：取少量样品于试管中，滴
加酸性高锰酸钾溶液，若紫色褪去，或加铁氰化钾出现蓝色沉淀则含有亚铁离子；检验三价铁离子：
取少量样品于试管中，滴少量KSCN溶液，若溶液出现血红色，则含有三价铁离子。
12．铝酸铋[Bi(AlO)]主要用作抗酸药及抗溃疡药，具有中和胃酸和收敛作用。以辉铋矿(主要
2 3
成分为BiS，含有SiO、Cu S、FeS 杂质)为原料制备铝酸铋的一种工艺流程如图所示：
2 3 2 2 2已知：①常温下，Cu(OH) 、Fe(OH) 、Fe(OH) 和Bi(OH) 的K 分别为2.0×10-20、4.0×10-
2 2 3 3 sp
16、.4.0×10-38和8.0×10-31，lg2=0.3。
②Cu(OH) 能溶于氨水生成[Cu(NH )]2+。
2 3 4
③Sn2+和Sn4+在碱性溶液中分别以[Sn(OH) ]2-和[Sn(OH) ]2-的形式存在。
4 6
请回答下列问题：
(1)铋与氮同主族，铋元素在元素周期表中的位置是___________。
(2)滤渣1中除了硫单质，还含另一种物质，30g该物质中含共价键的数目是_______，FeCl 与
3
Cu S反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
2
(3)“还原”时，加入铋的目的是___________________________。
(4)“沉淀”前，若滤液中Cu2+浓度为0.005mol·L-1，Fe2+浓度为0.01mol·L-1，则“沉淀”时调pH
的最大值应小于___________。
(5)在碱性溶液中，可用[Sn(OH) ]2-鉴定Bi3+存在，Bi3+被还原为Bi写出该反应的离子方程式：
4
_______________________________________。
(6)在氢氧化钠溶液中，次氯酸钠能将Bi(OH) 氧化为NaBiO，写出该反应的化学方程式：____
3 3
____________________________________。
答案：(1)第六周期VA族 (2)2N 4∶1
A
(3)将Fe3+还原为Fe2+，防止沉铋时有Fe(OH) 生成 (4)7.3
3
(5)2Bi3++3[Sn(OH) ]2-+6OH－＝2Bi↓+3[Sn(OH) ]2-
4 6
(6)Bi(OH) +NaOH+NaClO＝NaBiO+NaCl+2HO
3 3 2
解析：由题给流程可知，辉铋矿中加入氯化铁和盐酸的混合溶液浸取时，金属硫化物转化为硫
和可溶性金属氯化物，二氧化硅与混合溶液不反应，过滤得到含有硫、二氧化硅的滤渣和滤液；向
滤液中加入铋，将溶液中的铁离子还原为亚铁离子，过滤得到滤液；调节滤液的pH，将铋离子、
铜离子转化为氢氧化铋、氢氧化铜沉淀，过滤得到含有亚铁离子的滤液和滤渣；向滤渣中加入氨水，
将氢氧化铜周围四氨合铜离子，过滤得到含有四氨合铜离子的滤液和氢氧化铋；氢氧化铋溶于稀硝
酸得到硝酸铋溶液，硝酸铋溶液与偏铝酸钠溶液反应制得铝酸铋。
(1)原子序数为83的铋元素与氮元素同主族，则铋元素位于元素周期表第六周期VA族，故答
案为：第六周期VA族；
(2)由分析可知，滤渣1的主要成分是硫和二氧化硅，二氧化硅中每个硅原子与4个氧原子形成
4个硅氧键，则30g二氧化硅中含共价键的数目为×4×N mol—1=2N ；氯化铁溶液与氯化亚铜反应生
A A
成氯化亚铁、氯化铜和硫沉淀，反应的化学方程式为4FeCl +Cu S=4FeCl +2CuCl +S，则反应中氧
3 2 2 2
化剂氯化铁与还原剂硫化亚铜的物质的量之比为，故答案为：2N ；4∶1；
A
(3)由分析可知，“还原”时，加入铋的目的是将溶液中的铁离子还原为亚铁离子，防止沉铋时有氢氧化铁沉淀生成，故答案为：将Fe3+还原为Fe2+，防止沉铋时有Fe(OH) 生成；
3
(4)由溶度积可知，当亚铁离子开始沉淀时，溶液中的氢氧根离子浓度为＝2.0×10-7mol/L，溶液
pH为7.3，则“沉淀”时调pH的最大值应小于7.3，故答案为：7.3；
(5)由题意可知，碱性溶液中 [Sn(OH) ]2-与Bi3+反应生成生成Bi和[Sn(OH) ]2-，反应的离子方程
4 6
式为2Bi3++3[Sn(OH) ]2-+6OH－＝2Bi↓+3[Sn(OH) ]2-，故答案为：2Bi3++3[Sn(OH) ]2-+6OH－＝2Bi↓＋
4 6 4
3[Sn(OH) ]2-；
6
(6)由题意可知，在氢氧化钠溶液中，次氯酸钠溶液与Bi(OH) 反应生成NaBiO、氯化钠和水，
3 3
反应的化学方程式为Bi(OH) +NaOH+NaClO＝NaBiO+NaCl+2HO，故答案为：Bi(OH) +NaOH＋
3 3 2 3
NaClO＝NaBiO+NaCl+2HO。
3 2
